Talade funktioner i Saturnus B-ring fångad av Voyager 2 i augusti 1981. Bildkredit: NASA Klicka för förstoring
När Voyager för första gången besökte Saturnus för 26 år sedan, returnerade den fotografier av ovanliga spoklika strukturer i ringarna. Man tror att ekrarna orsakas när elektriskt laddade partiklar samlas ovanför ytan på ringarna och sprider ljus från solen annorlunda än ringarna själva. Forskare tror att de kan komma att återvända runt juli i år, eftersom de beror på ringens vinkel mot solen, som nu minskar.
Ovanliga ekrar som uppträder flyktigt på ringarna i Saturn bara för att försvinna i flera år i taget kan bli synliga igen i juli, enligt en ny studie som leddes av University of Colorado i Boulder.
Ekrarna, som är upp till 6 000 mil långa och 1 500 mil i bredd, upptäcktes först för 26 år sedan av Voyager-rymdskeppet, säger professor Mihaly Horanyi, CU-Boulder, från Laboratory for Atmospheric and Space Physics. Men när Cassini-rymdskeppet anlände till Saturnus i juli 2004, var de slående radiella drag som skar över Saturnus ringplan ingenstans att hitta - en händelse som besviken och förbryllade många forskare, sade han.
Hubble rymdteleskopet observerade ibland ringpikarna i slutet av 1990-talet, säger Horanyi, professor i fysik vid CU-Boulder. Men ekrarna bleknade gradvis, ett resultat av Saturnus säsongsmässiga, orbitalrörelse och dess lutade rotationsaxel som förändrade ljusspridningsgeometri.
"Egerna stängdes av när Cassini kom," sade Horanyi. "Vi tror att det är ett säsongsbetonade fenomen relaterat till att solen stiger upp och går ner på ringplanet som förändrar den fysiska miljön där, vilket gör det antingen vänligt eller fientligt till deras bildning."
Ett papper om ämnet visas i 17 mars-numret av tidningen Science. Uppsatsen författades av doktoranden Colin Mitchell och Horanyi från CU-Boulders LASP, Ove Havnes vid University of Trosmo i Norge och Carolyn Porco från Space Science Institute i Boulder.
Egerna består av små dammpartiklar som är mindre än en mikron i bredd - ungefär 1/50: e bredden av ett mänskligt hår - som samlar elektrostatiska laddningar i plasmiljön på ringarna och blir utsatta för elektriska och magnetiska krafter, sa Horanyi. De rätta förhållandena gör att de får en extra elektron, vilket tillåter dem att hoppa en massa från ytan av ringavfall under korta perioder, tillsammans bildar de jätte ekrarna som verkar mörka mot den upplysta sidan av ringarna och ljusa mot den upplysta sidan av ringar.
Forskarna antar att villkoren för att bilda ekrarna är korrelerade till en minskning av ringplanets vinkel mot solen. "Eftersom ringarna är mer öppna för solen nu än när Voyager flög förbi har laddningsmiljön ovanför ringarna förhindrat bildandet av ekrarna tills mycket nyligen," skrev forskarna i Science.
Cassini avbildade först en "dålig version" av Saturns talaringar från ett avstånd av 98 000 mil i början av september, som bara var ungefär 2 200 mil långt och cirka 60 mil bredt, sa Horanyi. Teamet tror att den talade observationen kan ha varit en "early bird" -händelse.
När ringplanets vinkel minskar när Saturnus är nära sina två säsongsmässiga jämvikt, verkar förhållandena bli mer lämpade för bildandet av de kusliga ekarna, sa Horanyi. Även om Cassini för närvarande kretsar för nära ringplanet för att göra observationer, förväntar sig forskarna att den talade aktiviteten har återvänt när rymdskeppet ökar lutningen i juli 2006.
När ekrarna är synliga igen, tror forskarteamet att det kommer att bli talad aktivitet i cirka åtta år, baserat på det faktum att det tar Saturnus cirka 30 jordår att slutföra en bana runt solen, sa Horanyi. Åttaårsperioden bör följas av ungefär sex-till-sju år av en talande hiatus, sade han.
Dammkornen som plasts upp under plockformande perioder svävar förmodligen mindre än 50 mil ovanför själva ringarna och de sprider ljus från solen annorlunda än ringarna själva, sade han.
Men det finns fortfarande många frågor om ekrarna, sa Horanyi. "Vi vet inte om de bildas genom att snabbt expandera, eller om de bildas på en gång," sade han. Under Voyager-uppdraget var de frånvarande under en observation, men fullt utvecklade i en uppföljningsobservation som gjordes bara fem minuter senare, sa Horanyi.
”Detta är ett konstigt fenomen; vi har inte hela historien på det ännu, sa han.
Originalkälla: CU-Boulder News Release
